Một con lắc lò xo đặt trên một giá đỡ nằm ngang nhẵn. Biết quả cầu có khối lượng m1 = 300 g. Kéo quả cầu dọc theo trục lò xo đến vị trí lò xo nén 5 cm rồi thả nhẹ cho con lắc dao động. Khi đến vị trí cân bằng quả cầu va chạm đàn hồi xuyên tâm với quả cầu có khối lượng m2= 100 g đang đứng yên ở đó. Sau va chạm con lắc tiếp tục dao động điều hòa với tốc độ cực đại là 30 cm/s. Độ cứng của lò xo là
Hãy suy nghĩ và trả lời câu hỏi trước khi xem đáp án
Lời giải:
Báo saiVật va chạm đàn hồi ở vị trí cân bằng:
\(\left\{ \begin{array}{l} {v_{1\max }} - v{'_{1\max }} = \frac{{{m_2}}}{{{m_1}}}.v{'_{2\max }}\\ {v_{1\max }} + v{'_{1\max }} = v{'_{2\max }} \end{array} \right. \to \frac{{v{'_{1\max }}}}{{{v_{1\max }}}} = \frac{{{m_1} - {m_2}}}{{{m_1} + {m_2}}} = \frac{1}{2}\)
\( {v_{1\max }} = \omega A = 2v{'_{1\max }} \to \omega = \frac{{2v{'_{1\max }}}}{A} = \frac{{2.30}}{5} = 12rad/s\)
Độ cứng của lò xo là \( k = {m_1}{\omega ^2} = {0,3.12^2} = 43,2N/m\)
Đề thi thử tốt nghiệp THPT QG môn Vật Lý năm 2020
Trường THPT Lê Văn Tám